高壓電氣設(shè)備檢測異常情況的分析及解決辦法

李定垚

（江陰市錫能實業(yè)有限公司，江蘇 江陰 214400）

0 引 言

據(jù)目前電力系統(tǒng)相關(guān)部門的統(tǒng)計和分析，電力系統(tǒng)所包括的電氣設(shè)備發(fā)生故障而導(dǎo)致發(fā)生大規(guī)模停電事故的根源在于電氣設(shè)備絕緣缺陷。電氣設(shè)備絕緣劣化存在一定時間的發(fā)展期，在這一期間內(nèi)，絕緣材料會產(chǎn)生一些物理、化學(xué)的信息，而這些信息會清晰的反映出電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)整個變化的情況。要想實現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣材料性能的保證以提高電力系統(tǒng)運行安全以及穩(wěn)定性就必須要進行設(shè)備的檢測檢驗，確保能夠通過電氣設(shè)備試驗進行潛在隱患的消除和故障發(fā)生率的降低，在掌握電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)實際情況基礎(chǔ)上進行設(shè)備穩(wěn)定性與絕緣水平的改善。如果電氣設(shè)備檢測數(shù)據(jù)發(fā)生異常，會嚴重影響對電氣設(shè)備狀態(tài)以及潛在隱患的準確判斷，無法在故障發(fā)展初期就進行有效的消除和控制，更加無法準確發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷并實現(xiàn)及時的處理。因此，必須要采取必要的措施進行高壓電氣設(shè)備檢測異常問題的及時發(fā)現(xiàn)和有效解決，確保電氣設(shè)備絕緣檢測數(shù)據(jù)參數(shù)準確性。

1 關(guān)于高壓電氣設(shè)備檢測內(nèi)容

目前，我國高壓配電系統(tǒng)中的高壓電氣設(shè)備檢測試驗內(nèi)容主要包括斷路器試驗、電流互感器試驗、電壓互感器試驗、避雷器試驗以及其他包括穿墻套管、線路、隔離開關(guān)試驗等。斷路器試驗主要包括特性試驗、回路電阻試驗、真空度試驗、交流耐壓試驗、絕緣測試等，特性試驗內(nèi)容分為合分時間、同期、動作電壓、彈跳時間、行程等，其中對于絕緣測試的試驗檢測極為重視。而電流互感器試驗則主要是變流比測試、伏安特性測試、極性測試、絕緣測試、角差比差測試、交流耐壓測試等內(nèi)容。電壓互感器試驗則包含了直流電阻試驗、絕緣電阻試驗、變比測試、耐壓試驗等。避雷器試驗檢測較為簡單，主要包括泄露電流、一毫安時電壓、絕緣測試等內(nèi)容。其他電氣設(shè)備主要進行的是絕緣電阻、交流耐壓、核相儀以及回路電阻的試驗檢測。大部分電氣設(shè)備的試驗檢測都必須要進行絕緣檢測測試，以確保高壓電氣設(shè)備絕緣性能，確保在實際運行中能夠為電力系統(tǒng)提供穩(wěn)定運行保障。

2 高壓電氣設(shè)備檢測異常問題分析

2.1 電壓互感器感應(yīng)耐壓檢測分析

按照當前電力系統(tǒng)中高壓電氣設(shè)備的電壓互感器感應(yīng)耐壓檢測試驗的實際內(nèi)容主要包括如下2 點。

第一，感應(yīng)耐壓是在被試驗品的低壓側(cè)進行加壓，并依據(jù)變比調(diào)節(jié)來進行電壓的輸送，以實現(xiàn)高壓側(cè)所需的試驗電壓。目前，電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備檢測試驗車間中主要是對35～110 kV 半絕緣電壓互感器進行工頻感應(yīng)耐壓試驗?，F(xiàn)階段，所使用的電壓互感器常會頻繁發(fā)生一些故障，基本上每年都會出現(xiàn)電壓互感器燒損的突發(fā)故障情況，嚴重影響了電力系統(tǒng)的運行安全性和穩(wěn)定性，同時也造成了配電網(wǎng)和變電設(shè)備的損壞威脅。所以對于電壓互感器的檢測試驗主要是針對其絕緣電阻、電壓互感器二次電壓進行工頻感應(yīng)試驗。

第二，電壓互感器耐壓試驗中中根據(jù)其故障隱患的分析能夠看出其需要重點進行檢測試驗的項目內(nèi)容為絕緣電阻測量以及二次電壓1.3 倍工頻感應(yīng)耐壓試驗，所以在實際檢測試驗中要注意其工頻電壓不可過高，一旦超出會造成電壓互感器的損毀。在實際實驗當中，要注意如果無法達到電壓互感器的耐壓試驗標準，所得到的試驗檢測結(jié)果無法實現(xiàn)電氣設(shè)備故障初期隱患的準確檢測，也就會導(dǎo)致檢測異常結(jié)果的出現(xiàn)。特別是在實際運行中過電壓的作用下容易引起電壓互感器的絕緣性能故障[1]。而其中電壓互感器絕緣出現(xiàn)老化是無法避免的情況，所以能夠在絕緣缺陷初期就進行準確判斷是有效防止絕緣故障和電氣設(shè)備故障的關(guān)鍵重點。在實際的檢測試驗過程中，如果僅僅依靠絕緣電阻檢測試驗和1.3 倍工頻感應(yīng)耐壓試驗，其結(jié)果的異常不易引起察覺，無法保證電壓互感器檢測試驗結(jié)果的準確性和有效性，也就無法保證電壓互感器運行狀態(tài)的安全性。特別是在一些過電壓較為多發(fā)的地區(qū)或城市，需要進行倍頻感應(yīng)檢測試驗進行試驗電壓標準的達成，確保及時的發(fā)現(xiàn)和消除絕緣故障早期隱患，防止電壓互感器突發(fā)故障的情況發(fā)生。這其中所要注意的是檢測試驗方法的結(jié)果和多種試驗方法的采用，確保其中不會出現(xiàn)異常問題導(dǎo)致檢測試驗準確性的降低。

2.2 交流耐壓試驗容升分析

對于交流耐壓試驗容升的分析可以從其危害來體現(xiàn)出檢測異常的結(jié)果。在進行高壓電氣設(shè)備檢測過程中，其在進行安裝后的交流高壓電機交接試驗時，異常情況表現(xiàn)為當一臺電機工頻交流耐壓試驗時，其電壓達到標準值，短時間內(nèi)電機定子線圈即發(fā)生放電擊穿情況。經(jīng)過仔細的分析和排查后發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致電機擊穿的主要原因是電壓超出了標準2.5 kV，引起了電氣設(shè)備檢測試驗的異常，造成了不小的經(jīng)濟損失。其檢測電氣設(shè)備時實際的電壓方法是解決檢測試驗異常的關(guān)鍵，當一臺電機進行檢測試驗時，高壓輸出是由高壓分壓器直接進行電壓測量，而高壓表電壓達到了檢測試驗電壓值，但低壓表通過換算到高壓仍存在3 kV的差距，這就表示在低壓進行電壓換算時，高壓電的實際電壓超出試驗的標準規(guī)定值，這一現(xiàn)象就是所謂的容升情況。這種異常情況主要是指在工頻耐壓檢測試驗時，施加在試驗設(shè)備上的實際試驗電壓會超出試驗變壓器低壓側(cè)電壓誠意變壓器變壓比，所得到的電壓現(xiàn)象是工頻耐壓檢測試驗時出現(xiàn)了容升異常。因此，在進行工頻交流耐壓試驗時，需要在高壓側(cè)進行電壓的實時測量，并時刻注意對電壓的監(jiān)測與控制，確保試驗電氣設(shè)備不會出現(xiàn)容升情況而導(dǎo)致設(shè)備損壞。

2.3 絕緣檢測過程中的檢測異常注意事項

在進行絕緣檢測試驗時需要注意的檢測異常情況主要是針對電氣設(shè)備檢測中交流試驗變壓器進行絕緣的電氣強度試驗過程所出現(xiàn)的異常。按照相關(guān)電力系統(tǒng)規(guī)定，對于絕緣油的電氣強度測試會進行定期的檢測抽樣。絕緣油是電氣設(shè)備絕緣測試的重要條件，其質(zhì)量會對電氣設(shè)備絕緣測試帶來極大的影響，需要重點注意其造成檢測異常的可能性。對于絕緣油的檢測，需要將試驗變壓器高壓動作電流設(shè)為60 mA，按照標準進行動作電流不超過10 mA 的設(shè)定，如果檢測結(jié)果出現(xiàn)異?；虿粶蚀_的情況，需要考慮動作電流60 mA大于10 mA 造成游離碳增加情況，并考慮是否存在靜止時間不足的原因。所以，要想解決這一問題需要將輸出電流控制在10 mA 以內(nèi)，并且在每次設(shè)備試驗之后都要進行不少于5 min 的靜止時間設(shè)定，確保檢測試驗結(jié)果的準確性和真實性。

3 高壓電氣設(shè)備檢測異常問題的有效解決方法

針對高壓電氣設(shè)備檢測異常中關(guān)于介質(zhì)損失檢測結(jié)果判斷以及異常問題消除方法分析，能夠從中引申出對其異常問題的原因以及消除方法的概括。

以110 kV 電壓和電流互感器的介質(zhì)損失測量為例，如果電氣設(shè)備中電壓、電流互感器介質(zhì)損失測量結(jié)果超過電氣設(shè)備檢測試驗規(guī)程標準的70%，那么電壓互感器和電流互感器都不能夠進行設(shè)備使用和安裝運行，以免造成不必要的經(jīng)濟損失[2]。其主要的原因在于檢測試驗時其檢測結(jié)果發(fā)生了異常問題，受到環(huán)境因素如空氣濕度、溫度等影響導(dǎo)致設(shè)備連接導(dǎo)線泄露電流過大而降低了電氣設(shè)備檢測試驗結(jié)果的準確性。從這一舉例中可以看出，要想實現(xiàn)高壓電器設(shè)備檢測異常問題的有效解決需要進行必要的質(zhì)量檢驗和嚴格的抽檢管理。所以，需要進行介質(zhì)損失檢測結(jié)果的判斷，通過全面的加裝屏蔽方法進行檢測試驗，將電氣設(shè)備檢測試驗的介質(zhì)因素進行充分的考慮和及時的采取有效措施進行改良。尤其是針對高壓電氣設(shè)備檢測試驗時的空氣濕度、溫度、帶電設(shè)備電場與磁場干擾的有效處理，也要防止電氣設(shè)備絕緣表面的其他因素對電氣設(shè)備檢測試驗結(jié)果的影響。

目前，預(yù)防和治理高壓電器設(shè)備檢測試驗異常情況的主要方法是提高電氣設(shè)備、檢測試驗設(shè)備的質(zhì)量控制力度，并結(jié)合現(xiàn)場試驗影響因素進行環(huán)境改善，采用屏蔽、選相導(dǎo)相或移項等方法進行影響因素的消除[3]。

4 結(jié) 論

高壓電氣設(shè)備檢測是對電氣設(shè)備進行絕緣質(zhì)量檢測和保證的重要方法，其也是保證高壓電氣設(shè)備運行安全和穩(wěn)定性的重要手段，同時是判斷高壓電氣設(shè)備運行狀態(tài)的有效方法。所以，為防止運行的高壓電器設(shè)備損壞和提高高壓電器設(shè)備檢測試驗準確性、降低電氣設(shè)備檢測試驗異常問題出現(xiàn)概率，必須要從根源上進行質(zhì)量控制，并結(jié)合檢測試驗過程中的多種影響因素采取必要的預(yù)防措施，消除對電氣設(shè)備檢測試驗造成異常影響的不利條件，保證電力設(shè)備運行的狀態(tài)，延緩設(shè)備絕緣老化和劣化，提高高壓電氣設(shè)備檢測試驗結(jié)果準確性，實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行安全和穩(wěn)定性的提升，促進電力企業(yè)的健康發(fā)展。